第一章生態(tài)系統(tǒng)綜合實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)計(jì)并制作生態(tài)瓶R·八年級(jí)上冊(cè)背景資料“月宮一號(hào)”實(shí)驗(yàn)表明，建造一個(gè)可讓人類長期生存的人工封閉生態(tài)系統(tǒng)絕非易事，但這樣的探索是很有價(jià)值的。你想進(jìn)行這方面的探究嗎？從設(shè)計(jì)制作一個(gè)小小的生態(tài)瓶做起吧！這里所說的生態(tài)瓶就是將一些個(gè)體較小的、不同類型的生物以及無機(jī)物，放在一個(gè)透明、密閉的瓶子里所形成的微型生態(tài)系統(tǒng)。如果瓶中不同類型生物的數(shù)量、比例合適，光照、溫度等條件適宜，這個(gè)微型生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)就會(huì)不斷進(jìn)行下去，其中的生物就能正常生長和繁殖，該系統(tǒng)也就可以在較長時(shí)間內(nèi)維持相對(duì)穩(wěn)定。確定任務(wù)小組討論確定項(xiàng)目的目標(biāo)和任務(wù)，包括確定所模擬的微型生態(tài)系統(tǒng)的類型，預(yù)測該生態(tài)系統(tǒng)維持平衡的時(shí)間，分析它的觀賞價(jià)值等。制訂方案提示：1.為便于觀察瓶中小動(dòng)物的生活狀況，建議模擬水生生態(tài)系統(tǒng)。2.瓶中生物種類的選擇及其數(shù)量的確定是關(guān)鍵。要選擇當(dāng)?shù)爻Ｒ姷纳锓N類，個(gè)體要小，生存能力要強(qiáng)，瓶中植物和動(dòng)物之間要能形成食物鏈。3.微生物不用專門接種，取自池塘、湖泊、河流的水中，以及塘泥中都有微生物。制訂方案提示：4.供選擇的材料用具：茨藻、金魚藻、黑藻等水生植物，水蚤、水螅、椎實(shí)螺、環(huán)棱螺、泥鰍等水生動(dòng)物，塘泥或河流泥沙，水，凡士林，有蓋子的透明玻璃瓶或塑料瓶，鑷子，溫度傳感(報(bào)警)器等。參考案例1.查閱資料，構(gòu)建模型。查閱有關(guān)生態(tài)瓶的資料，選擇擬放入瓶中的生物的種類，以圖解形式構(gòu)建模擬生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型。可以先試做一個(gè)簡單的生態(tài)瓶，如果這個(gè)生態(tài)瓶制作成功了，再制作復(fù)雜的生態(tài)瓶。參考案例2.根據(jù)容器大小、生物個(gè)體大小、動(dòng)物取食量等，討論確定瓶中各種生物的數(shù)量和比例。3.確定適宜的場所采集實(shí)驗(yàn)材料。4.將塘泥、水、植物、動(dòng)物依次放入瓶中，加蓋密封。5.將瓶子放在室內(nèi)能夠照到陽光的地方?？梢园惭b溫度傳感(報(bào)警)器，以便監(jiān)控溫度。去池瑭等室外場所獲取實(shí)驗(yàn)材料時(shí)，一定要注意安全，在確認(rèn)安全的前提下行動(dòng)。實(shí)施方案將本小組制訂的方案付諸實(shí)施。實(shí)施過程中要分工合作，注意觀察，做好記錄。發(fā)現(xiàn)瓶中植物或動(dòng)物出現(xiàn)異常情況，要及時(shí)分析原因，通過查閱資料或咨詢有經(jīng)驗(yàn)的人，及時(shí)采取補(bǔ)救措施。如果制作的生態(tài)瓶不久就出現(xiàn)了植物或動(dòng)物較多死亡的現(xiàn)象，要反思設(shè)計(jì)方案的不足，及時(shí)完善，形成并實(shí)施優(yōu)化的方案。1.你準(zhǔn)備在生態(tài)瓶中放入哪些植物？它們的生活需要什么條件？如：金魚藻、黑藻等充足的光照：用于光合作用，制造有機(jī)物和氧氣。適宜的溫度：15~28℃，低溫會(huì)影響生長，高溫容易腐爛。水體穩(wěn)定：水質(zhì)不過于渾濁，氧氣和二氧化碳可循環(huán)。適量無機(jī)鹽：從塘泥和水中自然獲得。項(xiàng)目鏈接教材P772.你設(shè)計(jì)生態(tài)瓶時(shí)，如何控制光照、溫度、水等非生物因素？項(xiàng)目鏈接教材P79光照：將生態(tài)瓶放置在陽光充足的窗臺(tái)或室內(nèi)散射光處，避免強(qiáng)烈直射。光照時(shí)間建議每天4~6小時(shí)，可自然調(diào)節(jié)或使用小型植物燈補(bǔ)光。溫度：安裝溫度傳感報(bào)警器，保持溫度適宜。夏天避免陽光直射，冬天可移至室內(nèi)溫暖處。水：封閉后不再添加水，依靠生態(tài)瓶內(nèi)水循環(huán)（蒸發(fā)、冷凝等）維持穩(wěn)定。項(xiàng)目鏈接教材P793.你打算放入生態(tài)瓶中的生物之間是否存在捕食關(guān)系或競爭關(guān)系？你將如何設(shè)計(jì)它們的數(shù)量和比例？生物關(guān)系：水蚤吃水中的微小藻類和浮游生物。椎實(shí)螺、環(huán)棱螺主要吃腐殖質(zhì)和植物殘?bào)w。水蚤之間會(huì)有適度競爭，螺類之間也會(huì)有資源競爭，但總體平衡。數(shù)量設(shè)計(jì)：水蚤約10~15只（繁殖快），椎實(shí)螺2只，環(huán)棱螺2只，水生植物占瓶底面積的1/4~1/3。項(xiàng)目鏈接教材P884.在你設(shè)計(jì)的生態(tài)瓶中，生產(chǎn)者和消費(fèi)者能構(gòu)成食物鏈或食物網(wǎng)嗎？分解者來自何處？如：金魚藻→水蚤塘泥和水體中自然存在的微生物（細(xì)菌、真菌等），不需要特別引入，取水和泥時(shí)已包含。項(xiàng)目鏈接教材P885.將生態(tài)瓶密封后，瓶中物質(zhì)循環(huán)能否持續(xù)進(jìn)行？這是否與瓶中生物的個(gè)體大小、數(shù)量和比例有關(guān)？能持續(xù)進(jìn)行，前提是：①植物光合作用、動(dòng)物呼吸、微生物分解三者平衡；②水分通過蒸發(fā)、冷凝形成小循環(huán)；③二氧化碳和氧氣在瓶內(nèi)可持續(xù)轉(zhuǎn)換。如果動(dòng)物數(shù)量過多，氧氣不足，系統(tǒng)會(huì)崩潰。如果植物過多，水體可能富營養(yǎng)化。因此必須合理控制生物比例、個(gè)體大小和初始密度。項(xiàng)目鏈接教材P956.森林、河流、草原、農(nóng)田等生態(tài)系統(tǒng)，都有物質(zhì)的輸入和輸出，這些物質(zhì)包括二氧化碳、氧氣、水等，這些生態(tài)系統(tǒng)可以說是開放的系統(tǒng)；而生物圈除有太陽能的輸入外，幾乎沒有物質(zhì)的輸入和輸出，因此從物質(zhì)上看它是封閉的系統(tǒng)，物質(zhì)可以被生物循環(huán)利用。從系統(tǒng)的開放性來看，你制作的生態(tài)瓶是否相當(dāng)于生物圈？這對(duì)你設(shè)計(jì)生態(tài)瓶有什么啟示？項(xiàng)目鏈接教材P956.從系統(tǒng)的開放性來看，你制作的生態(tài)瓶是否相當(dāng)于生物圈？這對(duì)你設(shè)計(jì)生態(tài)瓶有什么啟示？生態(tài)瓶是一個(gè)物質(zhì)封閉、能量開放的小系統(tǒng)，與生物圈的物質(zhì)循環(huán)模式相同，但規(guī)模更小。啟示：①必須有完整的能量流動(dòng)鏈條(生產(chǎn)者→消費(fèi)者→分解者)。②必須控制系統(tǒng)內(nèi)生物數(shù)量、種類、比例，確保物質(zhì)循環(huán)持續(xù)。③必須提供持續(xù)的能量輸入(陽光)來驅(qū)動(dòng)生態(tài)瓶運(yùn)轉(zhuǎn)。展示交流一個(gè)月以后，在課堂上展示本小組制作的生態(tài)瓶，報(bào)告一個(gè)月以來的觀察結(jié)果，參考下表對(duì)成功和不足之處作出評(píng)價(jià)，交流制作和觀察體會(huì)，聽取其他小組和老師的評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)維度評(píng)價(jià)要點(diǎn)方案設(shè)計(jì)瓶中生態(tài)系統(tǒng)的成分是否完整，生物的種類、數(shù)量、比例是否合適，光照、溫